Questions types courtes Flashcards
- Quelles longueurs d’onde correspondent aux termes suivants utilisés pour décrire des régions du spectre électromagnétique en télédétection : rouge, bleu, vert, proche infrarouge, infrarouge moyen, infrarouge thermique, micro-ondes ?
Bleu : 0.446 – 0.500 μm
Vert : 0.500 – 0.578 μm
Rouge : 0.620 – 0.7 μm
Proche IR : 700 à 1500 nm (0,78 μm à 1,4 μm)
IR moyen (MIR) : 1500 à 3000 nm (de 1,4 à 3 μm)
IR thermique : 3 à 15 μm
Micro-ondes : 1mm à 1m
- Quelle est la relation entre fréquence et énergie des ondes électromagnétiques ?
Équation Planck-Einstein : E = h ν
E : l’énergie des photons
h : constante de Planck = 6,626×10‐34 J.s (Joules‐secondes)
ν : la fréquence
- Que décrit la loi de Planck ?
La loi de Planck : définit la distribution de l’énergie W(λ) émise en fonction de la température T du corps noir. À une certaine température T donnée, l’énergie W est maximale Wmax à une λmax.
Elle renseigne sur l’intensité de la lumière en fonction de la λ et de la T. En captant le rayonnement émis par un corps, il est possible d’en déduire la T. Bien que le corps noir soit un corps idéal qui n’existe pas dans la réalité, le comportement des corps réels peut s’approcher plus ou moins de celui d’un corps noir, ce qui permet d’utiliser la loi de Planck pour mesurer la T d’un corps.
- Quelle est la différence entre éclairement, radiance, et réflectance ?
La réflectance est la quantité l’on mesure au sol en utilisant un spectroradiomètre, tandis que la radiance est la quantité mesurée par les capteurs satellitaires. L’éclairement est la quantité reçue par le corps.
Définition de réflectance
Réflectance (R): Elle correspond au rapport entre la luminance mesurée au capteur et l’éclairement incident (%). Elle est bidirectionnelle car elle dépend de 2 directions, celle du Soleil et celle du capteur. Elle est définie par rapport à l’éclairement directionnel incident.
Définition de luminance (radiance)
Luminance (L)(radiance): Elle représente la puissance émise dans une direction donnée par une surface non ponctuelle, par unité d’angle solide. Elle est appelée « radiance » en anglais. Elle est directionnelle.
Définition d’éclairement
Éclairement (E): Elle représente l’énergie reçue depuis toutes les directions par le corps recevant l’onde électromagnétique. L’éclairement solaire est constitué d’une somme d’éclairements directs et diffus, il est donc hémisphérique.
- Pourquoi utilise-t-on un panneau de Spectralon pour convertir la radiance en réflectance ?
L’utilisation d’un panneau de Spectralon permet de comparer la réflectance obtenue à la réflectance du spectralon, utilisée comme référence, car c’est un diffuseur lambertien presque parfait.
- Pourquoi utiliser des mesures de réflectance plutôt que de luminance en télédétection ?
La transformation de la luminance en réflectance présente l’avantage de normaliser la valeur du signal et de rendre comparables entre elles des images transformées en valeurs de réflectance.
Caractéristiques de la signature spectrale de l’eau
Eau : L’état de la surface de l’eau peut susciter des problèmes dans l’interprétation des valeurs de réflectance de l’eau à cause de son influence sur la couleur et la brillance. Plus l’eau est calme, + la diffusion du rayonnement sera de type spéculaire.
L’eau absorbe davantage les grandes longueurs d’onde dans le visible et l’infrarouge. C’est pour cette raison que l’eau paraît généralement bleue ou bleu‐vert car elle réfléchit et diffuse davantage les petites λ.
Dans l’eau très pure, les molécules d’eau diffusent la lumière (diffusion de Rayleigh) alors elle apparaît bleue. Le phytoplancton, zooplancton et détritus produisent une diffusion de Mie qui, moins dépendante de la λ, provoquera un décalage vers le vert dans la lumière réfléchie par la surface d’eau
Caractéristiques de la signature spectrale de la végétation
Végétation :
Dans le VISIBLE , la sénescence de la plante modifie sa structure et ralentit la régénérescence de la chlorophylle, or les pigments chlorophylliens sont principalement responsables du comportement des rayonnements EM. La réflectance des feuilles change donc avec le cycle de vie de la plante.
Dans le PIR, la structure du mésophylle est responsable des variations de la réflectance. Cette structure étant différente d’une plante à l’autre, certaines plantes réfléchissent davantage le rayonnement PIR. Il est donc possible de distinguer les espèces à partir des valeurs de réflectance.
Dans le MIR, les λ sont très sensibles à la teneur en eau des plantes. Lorsque la teneur en eau augmente, la réflectance diminue, parce que le rayonnement est absorbé. Il est donc possible d’avoir un aperçu de la teneur en eau d’une plante à partir de la réflectance dans l’IR moyen.
Les maladies peuvent aussi causer des changements des valeurs de réflectance dans visible et PIR (ex : diminution production chlorophylle)
Caractéristiques de la signature spectrale de la neige
Neige : caractérisée par une très forte réflectance dans le visible, qui diminue rapidement dans l’IR. Le rayonnement solaire visible est majoritairement réfléchi tandis que le rayonnement infra‐rouge est absorbé. La neige est blanche parce qu’elle réfléchit fortement et de façon homogène les λ du visible.
Dans le VISIBLE, la réflectance est très sensible aux polluants contenus dans la neige ou qui se déposent lors de son vieillissement. Leur présence peut provoquer une diminution de l’énergie réfléchie.
Dans l’IR, c’est principalement la taille des grains qui fera varier la réflectance. Plus les grains sont gros, + la neige absorbera le rayonnement IR. Et plus les grains sont petits, + la réflectance sera forte.
Caractéristiques de la signature spectrale des sols
Sols : lorsqu’on passe du visible vers l’infrarouge, la réflectance des sols augmente.
Tous les sols contiennent un certain pourcentage d’eau : + un sol est sec, + il aura une réflectance élevée // + un sol est humide, - sa réflectance sera élevée.
Autres facteurs pouvant influencer la réflectance des sols : rugosité de la surface du sol, taux de calcaire, présence de matière organique, fer, granulométrie, sels.
8.1 Quelles sont les principaux composants de l’atmosphère ?
Composition :
Les couches de l’atmosphère :
(+ proche) troposphère, stratosphère, mésosphère, thermosphère et exosphère (+loin)
Les gaz composant l’atmosphère terrestre sont l’azote (78%), l’oxygène (21%), l’argon (0,93%), le dioxyde de carbone (0,035%) et autres gaz sous forme de traces. Ces gaz forment la masse atmosphérique stable.
La masse atmosphérique variable est composée d’éléments mobiles dont la présence et la quantité varient dans l’espace et le temps. Elle comprend les particules d’eau sous plusieurs formes (vapeur, goûtes, cristaux, etc.) et les autres particules en suspension (aérosols, fumée, pollen, etc).
8.2 Comment interagissent-ils avec le rayonnement solaire ? (les composants de l’atmosphère)
Intéraction :
Les effets des composantes de l’atmosphère sur le rayonnement EM se traduisent par deux phénomènes d’interaction : la diffusion et l’absorption.
- Diffusion : Dans l’atmosphère, le type de diffusion sera déterminé en fonction du rapport entre la longueur d’onde du rayonnement et la dimension des molécules interagissant avec le rayonnement. Il y a 3 grands groupes de diffusions atmosphériques.
- Absorption : Survient lorsque les molécules de l’atmosphère (ozone, dioxyde de carbone et vapeur d’eau) absorbent l’énergie de diverses λ et la transforment en énergie moléculaire. Le rayonnement absorbé est réémis en chaleur. Ce processus provoque donc des différences de température et d’humidité qui se traduisent par des mouvements de masses d’air. L’absorption se traduit par une atténuation du signal dans la direction de propagation et influence ainsi la capacité de transmission de l’atmosphère.
